一、二維條碼技術(shù)的產(chǎn)生背景
一維條碼自出現(xiàn)以來，得到了人們的普遍關(guān)注，發(fā)展速度十分迅速。它的使用，極大地提高了數(shù)據(jù)采集和信息處理的速度，提高了工作效率，并為管理的科學(xué)化和現(xiàn)代化做出了很大貢獻(xiàn)。
由于受信息容量的限制，一維條碼僅僅是對“物品”的標(biāo)識(shí)，而不是對“物品”的描述。故一維條碼的使用，不得不依賴數(shù)據(jù)庫的存在。在沒有數(shù)據(jù)庫和不便聯(lián)網(wǎng)的地方，一維條碼的使用受到了較大的限制，有時(shí)甚至變得毫無意義。另外，要用一維條碼表示漢字的場合，顯得十分不方便，且效率很低，F(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展，迫切要求用條碼在有限的幾何空間內(nèi)表示更多的信息，從而滿足千變?nèi)f化的信息表示的需要。二維條碼正是為了解一維條碼無法解決的問題而產(chǎn)生的。因?yàn)樗哂懈呙芏、高可靠性等特點(diǎn)，所以可以用它表示數(shù)據(jù)文件(包括漢字文件)、圖像等。二維條碼是大容量、高可靠性信息實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)、攜帶并自動(dòng)識(shí)讀的最理想的方法。
二、二維條碼的特性
高密度
目前，應(yīng)用比較成熟的一維條碼如EAN／UPC條碼，因密度較低，故僅作為一種標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)，不能對產(chǎn)品進(jìn)行描述。我們要知道產(chǎn)品的有關(guān)信息，必須通過識(shí)讀條碼而進(jìn)入數(shù)據(jù)庫。這就要求我們必須事先建立以條碼所表示的代碼為索引字段的數(shù)據(jù)庫。二維條碼通過利用垂直方向的尺寸來提高條碼的信息密度。通常情況下其密度是一維條碼的幾十到幾百倍，這樣我們就可以把產(chǎn)品信息全部存儲(chǔ)在一個(gè)二維條碼中，要查看產(chǎn)品信息，只要用識(shí)讀設(shè)備掃描二維條碼即可，因此不需要事先建立數(shù)據(jù)庫，真正實(shí)現(xiàn)了用條碼對“物品”的描述。
具有糾錯(cuò)功能
一維條碼的應(yīng)用建立在這樣一個(gè)基礎(chǔ)上，那就是識(shí)讀時(shí)拒讀(即讀不出)要比誤讀(讀錯(cuò))好。因此一維條碼通常同其表示的信息一同印刷出來。當(dāng)條碼受到損壞(如污染，脫墨等)時(shí)，可以通過鍵盤錄入代替掃描條碼。鑒于以上原則，一維條碼沒有考慮到條碼本身的糾錯(cuò)功能，盡管引入了校驗(yàn)字符的概念，但僅限于防止讀錯(cuò)。二維條碼可以表示數(shù)以千計(jì)字節(jié)的數(shù)據(jù)，通常情況下，所表示的信息不可能與條碼符號一同印刷出來。如果沒有糾錯(cuò)功能，當(dāng)二維條碼的某部分損壞時(shí)，該條碼便變得毫無意義，因此二維條碼引入錯(cuò)誤糾正機(jī)制。這種糾錯(cuò)機(jī)制使得二維條碼因穿孔、污損等引起局部損壞時(shí)，照樣可以正確得到識(shí)讀(見圖1)。二維條碼的糾錯(cuò)算法與人造衛(wèi)星和VCD等所用的糾錯(cuò)算法相同。這種糾錯(cuò)機(jī)制使得二維條碼成為一種安全可靠的信息存儲(chǔ)和識(shí)別的方法，這是一維條碼無法相比的。
可以表示多種語言文字
多數(shù)一維條碼所能表示的字符集不過是10個(gè)數(shù)字，26個(gè)英文字母及一些特殊字符。條碼字符集最大的Code l28條碼，所能表示的字符個(gè)數(shù)也不過是128個(gè)ASCII符。因此要用一維條碼表示其它語言文字(如漢字、日文等)是不可能的。多數(shù)二維條碼都具有字節(jié)表示模式，即提供了一種表示字節(jié)流的機(jī)制。我們知道，不論何種語言文字，它們在計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)時(shí)都以機(jī)內(nèi)碼的形式表現(xiàn)，而內(nèi)部碼都是字節(jié)碼。這樣我們就可以設(shè)法將各種語言文字信息轉(zhuǎn)換成字節(jié)流，然后再將字節(jié)流用二維條碼表示，從而為多種語言文字的條碼表示提供了一條前所未有的途徑。
可表示圖像數(shù)據(jù)
既然二維條碼可以表示字節(jié)數(shù)據(jù)，而圖像多以字節(jié)形式存儲(chǔ)，因此使圖像(如照片、指紋等)的條碼表示成為可能。
可引入加密機(jī)制
加密機(jī)制的引入是二維條碼的又一優(yōu)點(diǎn)。比如我們用二維條碼表示照片時(shí)，我們可以先用一定的加密算法將圖像信息加密，然后再用二維條碼表示。在識(shí)別二維條碼時(shí)，再加以一定的解密算法，就可以恢復(fù)所表示的照片。這樣便可以防止各種證件、卡片等的偽造。
三、二維條碼的把用范圍
二維條碼可用于如下幾個(gè)方面：
單證：公文單證、訂購單、報(bào)關(guān)單、商業(yè)單證；
證照：護(hù)照、身份證、掛號證、駕駛執(zhí)照、會(huì)員證、識(shí)別證；
倉儲(chǔ)盤點(diǎn)：物流中心、倉儲(chǔ)中心等的物品盤點(diǎn)；
物品追蹤：會(huì)議資料、生產(chǎn)零件、客戶服務(wù)、郵購運(yùn)送、維修記錄、危險(xiǎn)物品、后勤補(bǔ)給、生態(tài)研究；
資料保密：商業(yè)機(jī)密、政治情報(bào)、軍事機(jī)密、私人信函。
四、二維條碼與磁卡、IC卡、光卡之比較
二維條碼同其它幾種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的比較可見表1。
表1：二維條碼同磁卡、IC卡、光卡的比較
五、二維條碼在我國的應(yīng)用前景
由于二維條碼這種新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)有著其它自動(dòng)識(shí)別技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢，它一出現(xiàn)便受到我國條碼管理部門和有關(guān)政府部門的重視。中國物品編碼中心自1993年便開始了對二維條碼技術(shù)的和研究，F(xiàn)已出版了我國第一本有關(guān)二維條碼技術(shù)的專著《二維條碼技術(shù)》，為了對二維條碼技術(shù)開展全面研究并開辟應(yīng)用試點(diǎn)，中國物品編碼中心的課題《二維條碼技術(shù)研究與應(yīng)用試點(diǎn)》己列入國家科委“九五”重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。該課題將從基礎(chǔ)研究、標(biāo)準(zhǔn)制定、設(shè)備開發(fā)和試點(diǎn)建立方面開展工作，旨在推動(dòng)二維條碼在我國的應(yīng)用進(jìn)程。另外，許多科研單位、開發(fā)公司、大專院校都已開始著手進(jìn)行二維條碼技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)。目前，許多部門已有的使用二維條碼用于人員管理和物品管理的愿望，如公安部門想將二維條碼應(yīng)用于身份證和流動(dòng)人員管理上，進(jìn)出境管理部門欲正在探討將二維條碼應(yīng)用在護(hù)照上，海關(guān)也想嘗試將其用在報(bào)關(guān)單上。有的甚至已經(jīng)開始應(yīng)用，例如，上汽車銷售中心已將二維條碼PDF417應(yīng)用車輛信息的跟蹤管理。根據(jù)目前狀況，預(yù)計(jì)二維條碼在我國的應(yīng)用五年內(nèi)將有較大發(fā)展。
二維條碼將首先在我國的人員管理中得到廣泛應(yīng)用
隨著我國的社會(huì)和科技進(jìn)步，人們對人員進(jìn)行現(xiàn)代化管理的需要與日益俱增，這就是需要在證件上對管理對象進(jìn)行精確描述。二維條碼這種成本優(yōu)勢較大的自動(dòng)技術(shù)較易被各個(gè)管理部門所接受。在我國的人口管理綜合數(shù)據(jù)庫較難建立的情況下，一個(gè)隨身攜帶的身份卡上的二維條碼便可將人的身份信息全部包含，并且還可包括人的照片信息，因此這種技術(shù)的推廣比發(fā)達(dá)國家更俱優(yōu)勢。
二維條碼亦將在物物流管理中得到較大發(fā)展
用二維條碼描述物品是二維條碼應(yīng)用的又一方面。在貨物的存貯、運(yùn)輸中對其進(jìn)行描述必不可少，F(xiàn)在的情況大多是用自然語言描述，這大大影響了信息采集速度和精度。將二維條碼應(yīng)用于物流，即將二維條碼制作在貨物的包裝上，這是其它自動(dòng)技術(shù)(如IC卡)無法做到的。二維條碼在物流中的應(yīng)用必將對加快物流管理現(xiàn)代化的進(jìn)程。